KR101021952B1 - 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 관한 것으로, 특히 임의의 크기를 갖는 한 쌍의 금형 내에서 임의의 갯수로 배열된 캘리퍼하우징 주조 공간을 복층으로 구성함으로써 최대생산량을 2배 가까이 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 압탕의 크기가 커져도 제품의 분리가 용이하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 관한 것이다.

본 발명은, 디스크와 마찰패드 및 패드플레이트가 장착되는 브레이크 패드용 공간부(11)와, 상기 공간부의 일측으로 마련되어 가압피스톤이 안착되는 실린더부와, 공간부의 다른 쪽으로 공간부(11)의 폭보다 작은 두께(10b)로 마련된 외측 패드지지부(14)와, 실린더부와 패드지지부를 연결하는 연결부(13)를 갖춘 캘리퍼하우징(10)을 제조하기 위하여 한 쌍의 금형(30a)(30b)의 사이에 끼워서 주조공간(20)을 확보하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 있어서, 상기 실린더부(12)를 형성하기 위해 양 측면에 돌출형성된 한 쌍의 실린더부형성돌기와, 상기 실린더부형성돌기의 수직방향 양면에 상기 외측 패드지지부를 형성하기 위해 서로 엇갈려서 오목하게 형성된 패드지지부형성홈과, 상기 연결부의 내측 면을 형성하면서 상기 금형과 연결부를 형성하도록 상기 패드지지부형성홈의 반대쪽에 배치되도록 각각 돌출성형된 연결부형성돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

브레이크, 캘리퍼하우징, 주조, 중자

Description

브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자{UNICON CORE FOR MOLDING CALIPER HOUSING OF BRAKE}

도 1은 일반적인 종래 브레이크용 캘리퍼의 구성을 보인 단면도

도 2는 도 1의 브레이크용 캘리퍼하우징의 사시도

도 3은 종래의 주조방법을 설명하는 상, 하금형의 단면도

도 4는 종래의 주조방법에 따른 캐비티의 배열상태를 보인 금형도

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자를 나타내는 평면도

도 6은 도 5의 A - A선 단면도

도 7은 도 5의 중자를 이용하여 브레이크의 캘리퍼하우징을 주조하는 상태를 나타내는 금형의 단면도

도 8은 도 6의 분해단면도

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자를 나타내는 사시도

도 10은 도 9의 정면도

도 11은 도 10의 우측면도

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중 자를 이용하여 캘리퍼하우징을 주조하는 상태를 설명하는 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 캘리퍼 11 : 패드용 공간부

12 : 실린더부 13 : 연결부

14 : 패드지지부 15 : 디스크

16 : 패드 17 : 플레이트

18 : 캐리어 19 : 피스톤

20 : 주조공간 21 : 제1주조공간

22 : 제2주조공간 30a, 30b : 상, 하 금형

30c : 중자 30d : 탕구

31, 310 : 중자 31g : 압탕분리대

본 발명은 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임의의 크기를 갖는 한 쌍의 금형 내에서 임의의 개수로 배열된 캘리퍼하우징 주조 공간을 복층으로 구성함으로써 최대생산량을 2배 가까이 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 압탕의 크기가 커져도 제품의 분리가 용이하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 관한 것이다.

일반적으로 승용차나 이륜차 등의 차량에 사용되는 브레이크용 캘리퍼하우징 (10)이라 하면 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 실린더부(12)와, 패드지지부(14)의 사이에 공간부(11)를 확보하고 있다.

즉, 상기 공간부(11)에는 차륜의 디스크(15)와, 그 디스크(15)의 양 측면을 눌러주기 위해서 캐리어(18) 상에 브레이크 마찰패드(16) 및 패드플레이트(17)가 설치되며, 상기 실린더부(12)에는 가압피스톤(19)이 설치된다.

한편, 상기와 같은 브레이크용 캘리퍼하우징(10)은 대부분 주조로 제조하고 있는바, 도 3에서 보는 바와 같이 상금형(30a)과 하금형(30b)의 사이에 주조공간(20)을 확보한 후, 중자(30c)를 개입시킨 채 용탕을 주입하고 냉각시킨 다음, 탈사, 사상, 검사, 쇼트, 출하의 단계를 거친다.

그러나 상기와 같은 종래의 중자와, 이 중자를 이용한 제조방법에 따르면 상금형과 하금형 사이에 다수의 캘리퍼 주조공간(20)을 확보하되, 도 4에서 보는 바와 같이 이들을 평면적으로 다수 배열할 수는 있으나 입체적인 복층으로 배열할 수는 없었다.

따라서 도 4에서와 같이 4개의 캘리퍼 주조공간을 확보하도록 설계된 상, 하 금형에 따르면 한번에 4개씩의 캘리퍼를 생산할 수밖에 없음은 당연하며, 그 이상의 생산성 향상은 어려웠다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 임의의 크기를 갖는 한 쌍의 금형 내에서 임의의 개수로 배열된 캘리퍼하우징 주조 공간을 복층으로 구성할 수 있어서 캘리퍼하우징의 최대생산량을 2배 가까이 향상 시킬 수 있도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 실린더부를 형성하기 위한 실린더부형성돌기와 패드지지부를 형성하기 위한 패드지지부형성홈에 대해 각각 수직인 방향의 측면에 일정한 폭과 두께 및 높이를 갖도록 돌출된 압탕분리대가 구비되어 압탕의 크기가 커져도 제품의 분리가 용이하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 패드지지부형성홈이 형성된 쪽과 같은 방향의 압탕분리대의 면에는 일정한 곡률로 오목하게 형성된 압탕안내홈이 더 형성되어 용탕의 흐름을 용이하게 하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 캘리퍼하우징 주조용 중자를 수용한 한 쌍의 금형 내측 면에 서로 대칭형으로 형성된 캐비티부에 안착시킨 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 금형을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자는, 디스크와 마찰패드 및 패드플레이트가 장착되는 브레이크 패드용 공간부와, 상기 공간부의 한 부분으로 마련되어 가압피스톤이 안착되는 실린더부와, 상기 공간부의 다른 쪽으로 상기 공간부의 폭보다 작은 두께로 마련된 외측 패드지지부와, 상기 실린더부와 패드지지부를 연결하는 연결부를 갖춘 캘리퍼하우징를 제조하기 위하여 한 쌍의 금형의 사이에 끼워서 주조공간을 확보하되, 상기 실린더부를 형성하기 위해 양 측면에 돌출형성된 한 쌍의 실린더부형성돌기와, 상기 실린더부형성돌기의 수직방향 앞 뒷면에 상기 외측 패드지지부를 형성하기 위해 서로 엇갈려서 오목하게 형성된 패드지지부형성홈과, 상기 연결부의 내측 면을 형성하면서 상기 금형과 연결부를 형성하도록 상기 패드지지부형성홈의 반대쪽에 배치되도록 각각 돌출성형된 연결부형성돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자는, 상기 실린더부형성돌기와 상기 패드지지부형성홈에 대해 각각 수직인 방향의 측면에 일정한 폭과 두께 및 높이를 갖도록 돌출된 압탕분리대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자는, 상기 압탕분리대의 패드지지부형성홈이 형성된 쪽과 같은 방향의 면에는 일정한 곡률로 오목하게 형성된 압탕안내홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 금형은, 상기한 캘리퍼하우징 주조용 중자를 수용한 한 쌍의 금형 내측 면에 서로 대칭형으로 형성된 캐비티부에 안착시킨 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자를 나타내는 평면도이고, 도 6은 도 5의 A - A선 단면도이며, 도 7은 도 5의 중자를 이용하여 브레이크의 캘리퍼하우징을 주조하는 상태를 나타내는 금형의 단면도이고, 도 8은 도 6의 분해단면도로서, 종래 기술을 설명하는 도 1 내지 도 4와 동일 한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.

먼저, 브레이크 캘리퍼하우징(10)은 종래 기술을 설명하는 도 2에서 보는 바와 같이 브레이크 패드용 공간부(11)와, 상기 공간부의 한 부분으로 마련된 실린더부(12)와, 상기 실린더부와 연결부(13)로써 연결되면서 상기 공간부(11)의 폭(10a) 치수보다 작은 두께(10b)의 외측 패드지지부(14)가 형성되어 있다.

여기서 가장 중요한 점은 상기한 외측 패드지지부(14)의 두께(10b) 치수가 상기 공간부(11)의 폭(10a) 치수 보다 작은 것을 필수 조건으로 한다.

상기와 같은 브레이크 캘리퍼하우징(10)은 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 상금형(30a)과 하금형(30b) 사이에 2개의 캘리퍼 제조용 주조공간(20)을 확보한다.

즉, 상기 주조공간(20)은 제1주조공간(21)과 제2주조공간(22)으로 하되, 이들은 전체적인 모양이 서로 마주보는 모양으로 하여 외측 패드지지부(14))가 서로 다른 공간부(11)의 속에 위치하도록 하는 것이 중요하다.

그리고 이때, 상기한 제1주조공간(21)과 제2주조공간(22)은 각각의 실린더부(12)를 확보하기 위한 중자(31)는 도 6에서 보는 바와 같이 캐비티부(31a)(31b)를 좌, 우 양측으로 공유하도록 하면서 서로 대칭형으로 형성하여 구조를 간단히 하는 것 또한 특징적인 사항이다.

여기서 상기 중자(31)에 대해 종래 기술을 설명하는 도 1를 참조로 좀더 상세히 설명하면, 디스크와 마찰패드(16) 및 패드플레이트(17)가 장착되는 브레이크 패드용 공간부(11)와, 상기 공간부의 일측으로 마련되어 가압피스톤이 안착되는 실린더부(12)와, 상기 공간부의 타측으로 도 2에서와 같이 상기 공간부(11)의 폭보다 작은 두께(10b)로 마련된 외측 패드지지부(14)와, 상기 실린더부(12)와 패드지지부(14)를 연결하는 연결부(13)를 갖춘 캘리퍼하우징(10)를 제조하기 위하여 도 3에 도시된 한 쌍의 금형(30a)(30b)의 사이에 끼워서 주조공간(20)을 확보하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 있어서, 상기 실린더부(12)를 형성하기 위해 도 5에 도시된 것과 같이 양측면에 각각 돌출형성된 한쌍의 실린더부형성돌기(31a,31b)와, 상기 실린더부형성돌기(31a,31b)의 수직방향 양면에 상기 외측 패드지지부(14)를 형성하기 위해 도 6에 되시된 것과 같이 서로 엇갈려서 오목하게 형성된 패드지지부형성홈(31c,31d)과, 상기 연결부(13)의 내측면을 형성하면서 상기 금형과 연결부를 형성하도록 상기 패드지지부형성홈의 반대쪽에 배치되도록 각각 돌출성형된 연결부형성돌기(31e,31f)를 포함한다.

여기서 상기 연결부형성돌기(31e,31f)에는 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 상기 금형(30a)(30b)과 밀착되어 상기 연결부(13)에 관통구멍(13a)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

다음은 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 중자를 이용한 캘리퍼하우징의 주조공정을 설명한다.

도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, 제1주조공간(21)의 일부와 제2주조공간(22)의 일부를 확보한 채 각각의 상, 하금형(30a)(30b)에 중자(31)을 위치하여 밀착시킨 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 금형을 준비한다. 상기 금형의 일측에 도 7에 도시된 탕구(30d)를 통해 용탕을 주입한다.

이후 주입된 용탕은 통상의 주조과정에서와 마찬가지로 각각의 주조공간(20) 으로 흘러들어가고, 일정시간에 걸쳐 1,2차 냉각시킨 후에 상, 하금형(30a)(30b)을 분리하여 주물사와 제품을 분리하면 도 8에 도시된 것과 같은 브레이크의 캘리퍼하우징(10)이 된다.

그 이후로 쇼트기를 이용하여 쇼트하고, 압탕을 제거한 후, 사상공정, 검사공정을 차례로 거쳐 출하한다.

따라서, 제1주조공간(21)과 제2주조공간(22)이 복층의 상태로 하나의 주조공간(20)을 이룬다고 했을 때, 하나의 상, 하금형(30a)(30b) 셋트에 종래와 같이 4개로 배열하더라도 4개를 배열하는 평면적인 방향으로는 더 많은 면적을 차지 하지 않는다.

그러므로 시설의 확대나 제조라인상의 규모를 늘리지 않고도 종래 4개씩 생산하던 것을 동시에 8개씩의 브레이크 캘리퍼하우징를 생산할 수 있게 되는 것이다.

한편 도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자(310)를 나타내는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 중자(31)에 상기 실린더부형성돌기(31a,31b)와 상기 패드지지부형성홈(31c,31d)에 대해 각각 수직한 방향의 측면에 일정한 폭과 두께 및 높이를 갖도록 돌출된 압탕분리대(31g)를 갖추고 있어서, 상기 브레이크의 캘리퍼하우징이 중첩되어 성형될 때 주조물인 캘리퍼하우징의 크기가 큰 경우에 압탕(P)이 크기가 크게 되어 서로간의 압탕이 붙게 되는 것을 방지하여 냉각라인을 거쳐 제품과 압탕의 분리시 쉽게 분리되므로 생산성을 향상시키게 된다.

여기서 상기 압탕분리대(31g)의 패드지지부형성홈(31c,31d)이 형성된 쪽과 같은 방향의 면에는 일정한 곡률로 오목하게 형성된 압탕안내홈(31h)이 형성되어, 용탕이 상기 탕구(30d)를 통해 유입되면 압탕안내홈(31h)에 의해 용탕의 흐름을 좋게 하여 금형과 중자로 형성된 캐비티로 용탕이 용이하게 유입되게 된다. 상기 압탕안내홈(31h)은 상기 압탕분리대(31g)의 패드지지부형성홈(31c,31d)이 형성된 쪽과 같은 방향의 면과 상기 압탕분리대(31g)가 연장된 면과 패드지지부형성홈(31c,31d)에 형성된 면을 깍아 내면서 상기 압탕분리대(31g)에 형성되게 되면 주물의 유동이 더 한층 좋게 될 것임은 물론이다.

따라서 상기 압탕분리대(31g)가 없는 상태의 중자는 차량의 리어캘리퍼하우징은 크기가 적어서 생산이 가능하였지만, 차량의 프론트캘리퍼하우징과 같이 크기가 큰 경우에는 생산성이 좋지 않던 것을 상기 압탕분리대(31g)가 형성됨으로 인해 큰 주물의 생산시에 주물의 분리가 용이하게 되어 생산성이 좋게 된다. 또한 상기 압탕분리대(31g)쪽에 형성된 압탕안내홈(31h)에 의해 용탕의 주입시 주물의 흐름이 좋아 생산에 따른 생산성이 향상되게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 중자(310)를 이용하여 브레이크의 캘리퍼하우징을 주조하는 공정을 도 7 및 8를 참고로 설명하면, 상기 제1주조공간(21)의 일부와 제2주조공간(22)의 일부를 확보한 채 각각의 상, 하금형(30a)(30b)에 중자(310)을 위치하여 밀착시킨 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 금형을 준비한다. 이후 상기 금형의 탕구(30d)를 통해 용탕을 주입한다. 이후 주입된 용탕은 통상의 주조과정에서와 마찬가지로 각각의 주조공간(20)으로 흘러들어가고, 일정시간에 걸 쳐 1,2차 냉각시킨다. 이후에 상, 하금형(30a)(30b)을 분리하여 주물사와 제품을 분리한다. 그 이후로 쇼트기를 이용하여 쇼트하고, 상기 압탕분리대(31g)에 의해 서로 마주 보고 형성된 도 12의 압탕(P)을 제거한 후, 압탕과 분리된 상기 캘리퍼하우징(10)을 사상공정, 검사공정을 차례로 거쳐 출하한다.

이상과 같이 설명한 바에 의하면, 임의의 크기를 갖는 한 쌍의 금형 내에서 임의의 갯수로 배열된 캘리퍼하우징 주조 공간을 복층으로 구성할 수 있어서 캘리퍼하우징의 최대생산량을 2배 가까이 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 실린더부를 형성하기 위한 실린더부형성돌기와 패드지지부를 형성하기 위한 패드지지부형성홈에 대해 각각 수직한 방향의 측면에 일정한 폭과 두께 및 높이를 갖도록 돌출된 압탕분리대가 구비되어 압탕의 크기가 커져도 제품의 분리가 용이하게 되는 효과가 있다.

또 패드지지부형성홈이 형성된 쪽과 같은 방향의 압탕분리대의 면에는 일정한 곡률로 오목하게 형성된 압탕안내홈이 더 형성되어 용탕의 흐름을 용이하게 되는 효과가 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명을 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

Claims (4)

1. 디스크와 마찰패드 및 패드플레이트가 장착되는 브레이크 패드용 공간부(11)와, 상기 공간부의 일측으로 마련되어 가압피스톤이 안착되는 실린더부(12)와, 상기 공간부의 타측으로 마련된 외측 패드지지부(14)와, 상기 실린더부(12)와 패드지지부(14)를 연결하는 연결부(13)를 갖춘 캘리퍼하우징(10)를 제조하기 위하여 한 쌍의 금형(30a)(30b)의 사이에 끼워서 주조공간(20)을 확보하도록 된 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자에 있어서,

   상기 실린더부(12)를 형성하기 위해 양측면에 돌출형성된 한쌍의 실린더부형성돌기와,

   상기 실린더부형성돌기의 수직방향 양면에 상기 외측 패드지지부(14)를 형성하기 위해 서로 엇갈려서 오목하게 형성된 패드지지부형성홈과,

   상기 연결부(13)의 내측면을 형성하면서 상기 금형과 연결부를 형성하도록 상기 패드지지부형성홈의 반대쪽에 배치되도록 각각 돌출성형된 연결부형성돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더부형성돌기와 상기 패드지지부형성홈에 대해 각각 수직한 방향의 측면에 돌출된 압탕분리대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 압탕분리대의 패드지지부형성홈이 형성된 쪽과 같은 방향의 면에는 오목하게 형성된 압탕안내홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 중자.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항의 중자가 한쌍의 금형 내측면에 서로 대칭형으로 형성된 캐비티부(21,22)에 안착된 것을 특징으로 하는 브레이크의 캘리퍼하우징 주조용 금형.

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